1.3 1.3
1.3 目前地震預測研究方向目前地震預測研究方向目前地震預測研究方向 目前地震預測研究方向
目前尚無經常有效的地震預測方法，科學家正試圖用許多可能的
方法來進行分析與研究。這些方法大體上有：
（1）統計分析方法，本法係對過去某時期在某地區所發生之地震 資料作統計分析，以估計將來可能發生於該地區之地震。他一方面可 幫助我們選擇應優先加強地震預測研究之地區；另一方面則是訂定房 屋建築物或其他工程結構物耐震設計標準之主要依據。主要的分析方 法，如地震空白帶、震央轉移。
（2）地球物理方法，此類方法主要可用以尋找、辨認、監視地震 之前震央地區地殼所產生的變形；也就是說，利用儀器監測地殼應力 增加時所衍生的地球物理異常現象。主要的觀測方法，如地震波速、
重力、磁力、地電監測、電離層時間與空間前兆等（劉正彥，2002）。
（3）地球化學方法，如土壤與地下水含氡量、地下水位、地下水 溫、地下水混濁度。
（4）動物行為異常。
至今有關地震預測之成果，有些為地震前兆現象的學理分析與實 驗，而大多數是地震發生後，所尋找出前兆現象與動因，並整理與歸 納研判。
傳統地震預測研究主要著重於的震源發生地點與規模的預測，但 影響地動的因素相當複雜，主要可以分成三項：包括震源規模和破裂 過程及形式的震源效應（source effect）、震波傳遞的路徑效應（path effect））））、地震波因局部地質所引起的場址效應（site effect）等。因此，
若單只集中研究其中一項對地震災害潛能的預估都會比較不足。
1.4 1.41.4
1.4 地震防災與地震防災與地震防災與強地動觀測計畫地震防災與強地動觀測計畫強地動觀測計畫 強地動觀測計畫
從地震防災的觀點，某地區受震害的程度，與該區受到的地震能 量有密切的關係。長期累積地震能量，或短時間受到瞬間能量的侵襲，
都可能是造成地震災害的主因。
地震防災規畫的核心問題架構在準確的強地動值（包括最大加速 度值，反應譜與強地動延時等參數）基礎上，最終目的在於預估可能 發生具有破壞性地震的位置與規模，模擬各地的強地動特性，以提供 參考數據予地震工程與建築設計訂定標準之所需。
因此，強地動值的觀測與紀錄顯得重要。過去二十年來，台灣地 區強地動衰減特性的研究持續進行：Tsai and Bolt (1983)分析 6 個地震 所觸發的 SMART-1 強震紀錄，求得台灣東北部地區最大地動加速度 (Peak Ground Acceleration, PGA)及最大地動速度(Peak Ground velocity, PGV)的衰減公式；Tsai et al. (1987)從分布全台的 SMA-1 強震觀測網的 資料估算台灣地區的衰減公式；倪與邱(1991)分析 1976~1985 年間 49 個地震之 SMA-1 自由場岩盤記錄，求得台灣地區 Kanai 形式的衰減特 性。
交通部中央氣象局為加強對臺灣地區強地動之觀測，提升相關領 域之研究工作以達到減輕地震災害的目的，自 1991 年起，配合六年國 建，積極推動臺灣地區之強地動觀測計畫（Taiwan Strong Motion Instrumentation Program, TSMIP）至八十三年十二月底止已完成了自由 場強地動觀測站強震儀的安裝工作，其中設置 600 多部自由場強震儀 及 40 餘座結構物陣列（辛，1993）。
TSMIP 以蒐集都會區強地動資料為主，以便了解各地因地質差異 所造成的特殊地震反應。
其中設置 600 多處自由場強地動觀測站，（測站分佈如圖五）。站 址選取的原則有下列四點：
(1)九大都會區：涵蓋的範圍包括臺北、新竹、臺中、嘉義、臺南、高 雄、宜蘭、花蓮及臺東等人口集中的城市，以先疏後密的方式建站。
(2)活斷層帶附近：在臺灣已知主要的活斷層周圍地帶建站。
(3)不同地質環境：在岩盤、軟弱土層與中等地盤等不同地質環境建站。
(4)重要設施地區：如電廠、捷運站、工業區等皆設置了高解析度，大 動態記錄範圍的自由場強震儀。
自 1993 年起，中央氣象局自由場強地動觀測網(TSMIP)開始大量 收錄強地動紀錄，黃正耀(1995)分析該資料庫，採用 Campbell 形式來 回歸水平向最大地表加速度與測站至破裂面最短距離之關係。辛在勤 (1998)則選擇 22 個稍顯著地震之 TSMIP 強震資料，回歸台灣地區的 PGA 衰減公式。劉坤松(1999)重新選擇 35 個地震之強震資料，以震矩 規模(Mw)作為地震參數，回歸出地動衰減模式。
1.5 1.51.5
1.5 研究目標研究目標研究目標 研究目標
從地震防災的觀點，某地區受震害的程度，與該區受到的地震能 量有密切的關係。長期累積地震能量，或短時間受到瞬間能量的侵襲，
都可能是造成地震災害的主因。在還未能完全了解地底下的地質結 構，進而了解震源機制、波緣效應及場址效應等等複雜問題的當前，
若從既有的強地動資料去統計過去某地區受到地震侵襲的程度及頻 率，來推斷此地區未來受震災的可能。
本研究利用 1994 至 2005 年間 TSMIP 完整記錄台灣區的強地動資 料，找出各地震測站在這十二年間所遭受的最大地動值及各級地震的 地動次數，以估計各地區的震災潛勢。期能提供參考數據予地震工程 與建築設計訂定標準之所需。
第二章 研究步驟
2.1 地震資料選取
地震資料選取地震資料選取地震資料選取資料取材自中央氣象局自由場強地動觀測站所收集之強地動資 料，強地動觀測站雖自 1991 年開始設置，但自 1994 年開始資料較豐 富，因此本論文採用之時間範圍為 1994 至 2005 年的震度大於四級
（PGA>25 cm/s2）的強地動觀測（PGA）資料。
2.2 計算發生地震時各測站偵測到的
計算發生地震時各測站偵測到的計算發生地震時各測站偵測到的計算發生地震時各測站偵測到的水平水平水平水平最大地動加速度最大地動加速度最大地動加速度（最大地動加速度（（（PGA_H））） ） 強地動觀測資料會記錄當地震發生時，每個地震測站偵測到三維 空間（垂直方向、東西方向、南北方向）各個分向量的最大地動加速 度（PGA），依據內政部營建署民國八十八年十二月廿九日修正之「建築技術 規則建築構造篇耐震設計規範與解說」（詳見附錄 B）內規定的地動值 為水平最大地動加速度值，因此必須先算出水平方向最大地動加速度
（PGA_H）
PGA_H＝（ （PGA_EW）
2+（PGA_NS）
2）
1/2PGA_H：水平方向最大地動加速度（cm/s2） PGA_EW：東西方向最大地動加速度（cm/s2） PGA_NS：南北方向最大地動加速度（cm/s2）
2.3 找出
找出找出找出每年每年每年每年水平水平水平水平最大地動加速度值最大地動加速度值最大地動加速度值最大地動加速度值 PGA_H（（（（max））））將每次地震發生後每個測站的 PGA-H 算出後，找出每個測站在每 年偵測到的最大地動加速度（PGA-H（max）），將每年每個測站的
PGA-H（max）作圖（圖六）。
另外，再找出 12 年間（1994~2005）的最大地動值（圖七）。
2.4 地動頻率統計
地動頻率統計地動頻率統計地動頻率統計根據「交通部中央氣象局地震震度分級表」（如附錄 A），定義震 度四以上地震為災害地震，因此，統計各地每年所受震度四級以上地 震次數在粗估震災潛勢是有意義的。
分年統計 1994 年至 2005 年間各個地震測站所感測到震度四級以 上（PAG＞25 cm/s2）地動次數並作成次數分布圖（圖九）。
2.5 五級以上地震統計
五級以上地震統計五級以上地震統計五級以上地震統計對建築物來說，長時間累計小傷害有可能變成大傷害，或是長時 間累積的小傷害在發生大地震時導致大傷害。根據「交通部中央氣象 局地震震度分級表」，五級震度（PGA 大於 80cm/s2）就有可能對建築 物產生破壞。因此，統計每年偵測五級以上地震五次以上的測站分布 如圖十。
2.6 六級以上及七級震度分布位置統計
六級以上及七級震度分布位置統計六級以上及七級震度分布位置統計六級以上及七級震度分布位置統計除 了 長 時 間 地 震 傷 害 的 累 積 外 ， 突 然 來 襲 的 烈 震 （ PGA ＞ 250cm/s2）或劇震（PGA＞400cm/s2）對建築物的破壞更是巨大。因此，
找出 1994~2005 年間曾經遭受過六級或七級震度的測站並繪出分布圖
（圖十一、圖十二）。
地震資料選取（1994 年至 2005 年）
計算 PGA_H
找出 PGA_H（max）
做 PGA_H（max）圖
（1）各年
（2）十二年
推測較易發生地震災害地區 與現行建築法規比較
統計各測站每年地 動次數並做圖
（1）四級地震
（2）五級以上地震
找出一年內五級以 上地震侵襲五次以 上測站
找出曾被六級及七
級地震侵襲之測站
第三章 結果與討論
3.1 最大地動
最大地動最大地動最大地動加速度加速度加速度加速度討論討論討論 討論3.1.1 全台最大地動
全台最大地動全台最大地動加速度全台最大地動加速度加速度加速度 12 年變化年變化年變化年變化我們檢視 1995~2005 這十二年的分年最大地動加速度的等值圖
（圖六），可以發現以下幾個現象：
（1） 西部地區（台北地區、中部地區、雲嘉南地區及高屏地區）: 若 不考慮 921 這個非常大且不常發生的地震影響，會發現西部地區 這十二年來的較大地動發生在雲嘉南一帶，而且以嘉義台南之間 為主，可能是當地斷層活動較頻繁所致。
（2） 東部地區（宜蘭地區、花蓮地區、台東地區）：以 1995~2005 年的 資料來看，比較明顯的兩個經常出現較大地動值的區域在宜蘭南 澳一帶（1994、19995、2000、2001、2002、2003、2005）及台東 成功附近（1995、1999、2003）。與西部地區相較，東部地區不但 地動頻率較高，最大地動加速度亦較大，可能是因為地理位置較 靠近板塊擠壓帶造成。
（3） 此外亦發現 921 大地震之前的 1998 年，除了嘉義台南之間有較高 的最大地動值外，全台的最大地動值普遍降到一個低點。目前無 法解釋只是單純板塊運動的安定期，或是因板塊能量無法正常釋 放，在蓄集大量能量後一次釋放導致大地震發生?此外，雲嘉南地 區不正常的最大地動高峰值是否與 921 大地震有相關性，亦有待 以後有更多地震資料再做更詳盡的研究。
（4） 西部地區的 921 地震（1999）或東部地區的成功地震（2003）般